星載原子鐘性能及預(yù)報(bào)模型研究.pdf

1、全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)是以高精度的時(shí)間系統(tǒng)作為依托，開(kāi)展實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)。衛(wèi)星鐘作為全球?qū)Ш较到y(tǒng)的核心部分，其性能直接決定著衛(wèi)星導(dǎo)航的時(shí)頻精度，進(jìn)而影響導(dǎo)航定位。導(dǎo)航衛(wèi)星性能由衛(wèi)星鐘性能指標(biāo)評(píng)定，衛(wèi)星鐘性能的評(píng)定指標(biāo)一般包括頻率準(zhǔn)確度、頻率漂移率和頻率穩(wěn)定度等。
　　同時(shí)，建立高精度的衛(wèi)星鐘差預(yù)報(bào)模型對(duì)于衛(wèi)星導(dǎo)航定位也具有非常重要的作用。高精度的鐘差預(yù)報(bào)模型能提高實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)精密單點(diǎn)定位中定位精度，此外衛(wèi)星進(jìn)行自主導(dǎo)航也需要衛(wèi)星預(yù)報(bào)模型的先驗(yàn)數(shù)

2、據(jù)。在分析衛(wèi)星鐘數(shù)據(jù)之前，首先要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理分析，再進(jìn)行衛(wèi)星鐘性能和預(yù)報(bào)分析，本文主要的研究?jī)?nèi)容和成果如下：
　?。?）本文以實(shí)例分析了鐘差數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，即中位數(shù)探測(cè)方法。鐘差數(shù)據(jù)在繪圖分析處理后，簡(jiǎn)單反映了鐘差數(shù)據(jù)的質(zhì)量和大致走勢(shì)。在繪圖分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行了鐘差數(shù)據(jù)預(yù)處理，通過(guò)圖示分析，檢驗(yàn)了中位數(shù)粗差探測(cè)法的簡(jiǎn)便有效性。針對(duì)該方法簡(jiǎn)單置零處理的局限性，提出采用牛頓插值法進(jìn)行異常數(shù)值處理，得到了很好的處理效果。
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3、2）采用 GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行衛(wèi)星鐘相關(guān)性能的分析，得到了星載原子鐘的頻率偏差、頻率漂移和頻率準(zhǔn)確度，關(guān)于衛(wèi)星鐘穩(wěn)定性方面的研究，選用了重疊阿倫方差分析了衛(wèi)星鐘穩(wěn)定性指標(biāo)。結(jié)果表明：BLOCK IIF銣鐘綜合性能最優(yōu)，相同衛(wèi)星類(lèi)型下衛(wèi)星鐘的各項(xiàng)性能指標(biāo)相近，早期的BLOCK IIA衛(wèi)星鐘整體性能較差。在分析穩(wěn)定性所采用的衛(wèi)星鐘類(lèi)型中，BLOCKⅡR-M衛(wèi)星鐘穩(wěn)定度最好，其次是BLOCKⅡR，BLOCKⅡA的穩(wěn)定度最差，BLOCKⅡR-M衛(wèi)星星

4、載原子鐘穩(wěn)定性比其它三種類(lèi)型鐘高一個(gè)數(shù)量級(jí)。
　　（3）介紹了GA-BP模型和灰色模型原理和建模方法，采用這一種線性和一種非線性模型對(duì)衛(wèi)星鐘短期預(yù)報(bào)精度進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明：隨著起始擬合數(shù)據(jù)量的遞增，GA-BP模型的預(yù)報(bào)精度逐漸提高，與之相比灰色模型的預(yù)報(bào)精度呈相反趨勢(shì)。當(dāng)起始擬合數(shù)據(jù)為6小時(shí)時(shí)，GA-BP預(yù)報(bào)模型的精度普遍高于灰色模型，而當(dāng)起始擬合數(shù)據(jù)為24小時(shí)時(shí)，灰色模型預(yù)報(bào)的整體精度高于GA-BP模型1到2個(gè)數(shù)量級(jí)?？傮w來(lái)看，